深圳赛格大厦晃动事件 | 如何轻松感知高层建筑结构生命体征
5·18深圳赛格大厦摇晃事件
行业背景
01.
超高层建筑发展现状
随着经济的发展，近年来中国超高层建筑建设速度惊人。随着中国城镇化速度加剧，越来越多的城市开始修建超高层建筑用以缓解城市人口密集的状况。中国已连续 9 年成为世界上 200 米以上高层建筑竣工面积最多的国家。城市中的高层建筑结构的平均高度每年都在提升，由此带来的结构安全问题也越来越多地受到社会各界的关注。
截至 2016 年底，全国已建成和封顶的 200 米以上超高层建筑达 485 栋，规划待建的 200 米以上超高层建筑近百栋。摩天高楼是经济高速发展的产物，也是城市经济活力最显性的指标。在中国，目前高层建筑（8层以上，超过24米）有34.7万幢、百米以上超高层6000多幢。
02.
什么是建筑结构健康监测？
截至 2016 年底，全国已建成和封顶的 200 米以上超高层建筑达 485 栋，规划待建的 200 米以上超高层建筑近百栋。摩天高楼是经济高速发展的产物，也是城市经济活力最显性的指标。在中国，目前高层建筑（8层以上，超过24米）有34.7万幢、百米以上超高层6000多幢。
02.
什么是建筑结构健康监测？
建筑结构健康监测指的是针对工程结构的损伤识别及其特征化的策略和过程。结构损伤指的是结构材料参数及其几何特征的改变。
建筑结构健康监测是一种对建筑结构完全无损伤的科学监测方法，结构健康监测过程涉及使用周期性采样的传感器（智能结构诊断器）阵列获取结构响应，损伤敏感指标的提取，损伤敏感指标的统计分析以确定当前结构健康状况等过程。
03.
为什么要进行结构健康监测？
超高层建筑因其投资大、结构形式复杂、建设工期长、施工工艺复杂、使用年限长等特点，超高层建筑使用期间受超常荷载、材料老化、构件缺陷等因素的作用，结构将逐渐产生损伤累积，从而使结构的承载能力降低，抵抗自然灾害的能力下降。如遇地震、台风等灾难性荷载作用时，或者近年偶发性风致振动、环境振动源与建筑物结构固有频率产生的共振效应作用，都将引发极为严重的危险事故，灾情发生时将难以控制和评估。
超高层建筑结构安全监测和灾情预警变得非常重要，因此全生命周期监测和诊断超高层结构的健康状况，及时发现结构损伤，对可能出现的灾害进行预警，评估服役结构的安全性、可靠性、耐久性和适用性具有非常重要的现实意义。
04.
结构健康监测（SHM）的作用?
建筑结构健康监测是一种对建筑结构完全无损伤的科学监测方法，结构健康监测过程涉及使用周期性采样的传感器（智能结构诊断器）阵列获取结构响应，损伤敏感指标的提取，损伤敏感指标的统计分析以确定当前结构健康状况等过程。
03.
为什么要进行结构健康监测？
超高层建筑因其投资大、结构形式复杂、建设工期长、施工工艺复杂、使用年限长等特点，超高层建筑使用期间受超常荷载、材料老化、构件缺陷等因素的作用，结构将逐渐产生损伤累积，从而使结构的承载能力降低，抵抗自然灾害的能力下降。如遇地震、台风等灾难性荷载作用时，或者近年偶发性风致振动、环境振动源与建筑物结构固有频率产生的共振效应作用，都将引发极为严重的危险事故，灾情发生时将难以控制和评估。
超高层建筑结构安全监测和灾情预警变得非常重要，因此全生命周期监测和诊断超高层结构的健康状况，及时发现结构损伤，对可能出现的灾害进行预警，评估服役结构的安全性、可靠性、耐久性和适用性具有非常重要的现实意义。
04.
结构健康监测（SHM）的作用?
• 快速评估建筑物的健康状况
• 获取建筑物实际状况的可靠数据
• 发现早期事故迹象
• 保护生命和财产安全
• 全生命周期实时监控
• 优化保险和维护成本
• 在重大事件后评估建筑物的安全
• 为结构增加可靠性
• 符合建筑标准
• 发现早期事故迹象
• 保护生命和财产安全
• 全生命周期实时监控
• 优化保险和维护成本
• 在重大事件后评估建筑物的安全
• 为结构增加可靠性
• 符合建筑标准
建筑结构健康监测方案
厦门世茂海峡大厦欣赏
厦门世茂海峡大厦欣赏
深度融合AIoT、5/4G、北斗卫星导航、大数据、三维可视化等技术，通过智能结构诊断器、环境传感器和视频监控等感知数据，可根据水平位移、沉降、倾斜、振动、加速度等结构监测指标，及风力、温度等外界条件，实现建筑物结构安全预警和健康度的快速评估，有效预知建筑结构变化趋势，让管理者随时随地了解和查看建筑物的运行状况，强化建筑物结构安全监管工作，辅助管理者进行科学决策，减少风险事件发生，保障人民生命财产安全。解决方案具有多维态势感知、全天候立体防护、全生命周期管理和智能预测预警等四大特点。
01.
感知监测数据
高层建筑结构生命体征主要监测指标
02.
主要感知终端
智能结构诊断器
WITBEE万宾科技，EN300-G1
SHM结构健康诊断技术，集成多种自主核心算法和边缘计算能力，超低功耗设计，可对地表地质（山体边坡、地质沉降）和建筑结构（桥梁、隧道、房屋、厂房等）等进行实时监测位移、沉降、倾斜、加速度、振幅、频率、动态平衡和环境温度等指标，结合万宾开放平台实时解算挠度、索力、裂缝、伸缩缝、车辆荷载和船撞报警等数据。定时监测电子罗盘（朝向）、海拔高度、GPS定位、天文授时等。
实时数据采集、数据趋势分析和数据异常预警，提高对突发事件的应对能力，提升城市公共安全保障水平。强大的IoT弹性延展能力，让每个单元相互独立亦可组合拼图，勾勒“一机一物一城”的数字孪生城市全景。
北斗高精度全球导航定位能力，国产芯片级底层数据安全加密防御能力，手机NFC近场通信，智能续航充放电管理能力。采用整体密封工艺，提高整体防水、防尘和耐高低温性能，防水等级可达IP67。
创新性集成10多项监测指标，更全面感知动态变化
实时监测位移、沉降、倾斜、加速度、振幅、频率、动态平衡和环境温度等指标；定时监测电子罗盘（朝向）、海拔高度、GPS定位、天文授时；支持第三方平台软件通过API接口，获得高精度数据差分处理服务和结构动态健康诊断指数。
边缘计算能力原始数据不传回云端，提高弹性并减少网络负载
AIoT智能云终端集成自主核心算法，精准感知、密集型计算、数据存储、电池储能、安全加密和5G/4G通信融合等集成于一体，出色的健康诊断和神经感知能力。
即装即用，部署和运维成本均下降95%
一体化小型机易安装部署，极大缩短施工时间和减轻维护量，降低使用成本。
无可比拟的4项卓越性能，提升安全保障能力
提供全天候监测、全面指标监测、更精准监测和远程监测能力。
03.
典型建筑示例
实时数据采集、数据趋势分析和数据异常预警，提高对突发事件的应对能力，提升城市公共安全保障水平。强大的IoT弹性延展能力，让每个单元相互独立亦可组合拼图，勾勒“一机一物一城”的数字孪生城市全景。
北斗高精度全球导航定位能力，国产芯片级底层数据安全加密防御能力，手机NFC近场通信，智能续航充放电管理能力。采用整体密封工艺，提高整体防水、防尘和耐高低温性能，防水等级可达IP67。
创新性集成10多项监测指标，更全面感知动态变化
实时监测位移、沉降、倾斜、加速度、振幅、频率、动态平衡和环境温度等指标；定时监测电子罗盘（朝向）、海拔高度、GPS定位、天文授时；支持第三方平台软件通过API接口，获得高精度数据差分处理服务和结构动态健康诊断指数。
边缘计算能力原始数据不传回云端，提高弹性并减少网络负载
AIoT智能云终端集成自主核心算法，精准感知、密集型计算、数据存储、电池储能、安全加密和5G/4G通信融合等集成于一体，出色的健康诊断和神经感知能力。
即装即用，部署和运维成本均下降95%
一体化小型机易安装部署，极大缩短施工时间和减轻维护量，降低使用成本。
无可比拟的4项卓越性能，提升安全保障能力
提供全天候监测、全面指标监测、更精准监测和远程监测能力。
03.
典型建筑示例
建筑结构感知终端布署示例
事件背景
01.
大厦信息
深圳赛格大厦高355.8米，总建筑层79层，地上75层，地下4层，总建筑面积达17万平方米，1999年建成完工，目前世界最高的钢管混凝土结构大厦，是深圳华强北的地标性建筑。赛格大厦超过40层和100米高度以上属于超高层建筑。
02.
突发事件
5·18深圳赛格大厦摇晃事件：
2021年5月18日13时许，深圳市福田区华强北街道赛格大厦出现摇晃，大厦已经封闭，大厦内人员已全部撤出。
2021年5月19日，大楼在下午一点半到两点之间出现过晃动。
2021年5月18日13时许，深圳市福田区华强北街道赛格大厦出现摇晃，大厦已经封闭，大厦内人员已全部撤出。
2021年5月19日，大楼在下午一点半到两点之间出现过晃动。
03.
官方发布
5月18日晚间，深圳市福田区@福田发布 就华强北赛格广场大厦倾斜情况发布续报称，专业机构持续监测显示，赛格大厦倾斜率等各项监测结果远低于规范标准。
受深圳市住建部门委托，5月18日晚上21时至19日下午15时，多家专业机构对赛格大厦的振动、倾斜、沉降等情况进行实时监测，该三项指标均远远小于规范允许值，监测数据未显示异常情况。具体通报如下：
①中冶建筑研究总院（深圳有限公司）及哈尔滨工业大学（深圳）两家机构独立连续监测结果表明，赛格大厦69层振动最大加速度发生在19日13时51分，均小于《高层建筑混凝土结构技术规程-JGJ3-2010》关于办公、旅馆顶点风振加速度限值0.25m/s2的规定，两家机构监测幅值分别为0.045m/s2和0.044m/s2。
②经深圳市房屋安全和建设工程质量检测鉴定中心对赛格大厦倾斜进行测量，测量结果显示倾斜率位于0.01%～0.02%之间。根据《建筑地基基础设计规范》，倾斜率测量结果远低于规范标准（＜0.2%）。
③中冶建筑研究总院（深圳有限公司）对赛格大厦沉降监测结果在0.00mm～-0.05mm之间，变化值稳定，建筑物沉降稳定。
目前，大厦主体结构及周边环境未发现涉及安全异常情况，大厦主体结构安全。产生震动的具体原因正进一步核查中，相关情况将及时通报。
受深圳市住建部门委托，5月18日晚上21时至19日下午15时，多家专业机构对赛格大厦的振动、倾斜、沉降等情况进行实时监测，该三项指标均远远小于规范允许值，监测数据未显示异常情况。具体通报如下：
①中冶建筑研究总院（深圳有限公司）及哈尔滨工业大学（深圳）两家机构独立连续监测结果表明，赛格大厦69层振动最大加速度发生在19日13时51分，均小于《高层建筑混凝土结构技术规程-JGJ3-2010》关于办公、旅馆顶点风振加速度限值0.25m/s2的规定，两家机构监测幅值分别为0.045m/s2和0.044m/s2。
②经深圳市房屋安全和建设工程质量检测鉴定中心对赛格大厦倾斜进行测量，测量结果显示倾斜率位于0.01%～0.02%之间。根据《建筑地基基础设计规范》，倾斜率测量结果远低于规范标准（＜0.2%）。
③中冶建筑研究总院（深圳有限公司）对赛格大厦沉降监测结果在0.00mm～-0.05mm之间，变化值稳定，建筑物沉降稳定。
目前，大厦主体结构及周边环境未发现涉及安全异常情况，大厦主体结构安全。产生震动的具体原因正进一步核查中，相关情况将及时通报。
“轻松感知复杂物理世界”
Easily perceive complex physical world
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万宾科技（WITBEE）致力于城市生命线安全、智慧应急的智能物联网产品和大数据服务提供商，提供无线智能传感、基站、云端平台等智能物联网技术与产品线，利用AIoT数字技术构建城市级感知系统，赋能传统城市生命线安全运营和人居环境改善，让城市安全隐患消除在萌芽状态，提升城市安全韧性，促进改善民生服务、维护公共安全、提升突发事件应对能力。
万宾科技以“构建万物互联的城市公共安全防线”为企业使命，持续专注多维感知、人工智能与大数据技术创新与产品研发，实现“为亿万人提供城市公共安全服务，提升人民群众安全感”的企业愿景。
万宾科技以“构建万物互联的城市公共安全防线”为企业使命，持续专注多维感知、人工智能与大数据技术创新与产品研发，实现“为亿万人提供城市公共安全服务，提升人民群众安全感”的企业愿景。
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